Р ис. 2 Зацепление рейки и колеса

d_W - диаметр начальной окружности;

d_Α - диаметр окружности вершин зубьев колеса;

d_F - диаметр окружности впадин зубьев колеса;

Н.О. - начальная окружность;

Н.П. - начальная прямая.

Если при нарезании зубьев инструментальная рейка установлена так, что средняя линия рейки совпадает с начальной прямой, то полученное зацепление называют нормальным.

Окружность зубчатого колеса, которая делится рейкой на Z частей, равных шагу рейки, называется делительной окружностью. Эта окружность, в отличие от начальной, принадлежит отдельно взятому колесу. Для нормального зацепления начальная и делительная окружности совпадают. Диаметр делительной окружности, находят по формуле:

,

где z число зубьев колеса: m - модуль зубьев колеса.

Модуль зубьев - основной параметр зубчатого колеса. Для эвольвентных зубчатых колес он стандартизован. Все основные параметры зубчатых колес выражаются через модуль. В частности, для нормальных зубчатых колес:

шаг зубьев - р = рm;

высота головки зуба – h_a = m

высота ножей зуба – h_f = 1.25m = m+C

где С = 0.25т радиальный зазор.

Практика нарезания зубьев инструментальной рейкой показывает, что при Z≤17 возникает подрезание ножек зубьев. Это приводит к уменьшению прочности зуба. Для того , чтобы избежать подрезания зубьев, производят смещение инструментальной рейки на величину cm,

где с - коэффициент смещения;

m - модуль зубьев.

Этот процесс называют корригированнием. Корригированные (исправленные) зубчатые колеса получают, как при положительном смещении (от центра колеса) при Z < 17, так и при отрицательном (к центру колеса) при Z ≥ 17. При положительном коэффициенте с толщина зуба колеса по делительной окружности будет больше ширины впадины, а при отрицательном - наоборот.

М инимальный положительный коэффициент смещения находят по формуле:

Смещение округляют до целых мм. в большую сторону.

Оборудование и принадлежности

1. Прибор типа ТМ-42, имитирующий процесс нарезания зубчатых колес инструментальной рейкой (d = 130 мм. m = 1 3 мм. α_ω = 20°).

2. Бумажные круги (заготовки) из ватмана, остро заточенный карандаш, циркуль.

Рис.3 Схема прибора для вычерчивания зубьев с эвольвентным профилем

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством прибора и работой с ним. Нанести в отчет исходные данные прибора (модуль рейки, угол профиля, диаметр делительной окружности).

В этой лабораторно-практической работе для нарезания зубчатых колес используется прибор ТММ-42. Принципиальная схема его устройства изображена на рис. 5.10. Прибор состоит из основания 11, на котором установлены верхний диск 3 и нижний диск 4. Диаметр верхнего диска равен диаметру заготовки, выполненной из оргстекла. Диаметр нижнего диска равен диаметру делительной окружности вычерчиваемого колеса. Диски 3 и 4 жестко соединены прижимным устройством, состоящим из крышки 1 и винта 2. Диски могут вращаться на оси, укрепленной в основании 11.

Вычерчивание профиля зубьев зубчатого колеса производится при вращении дисков с закрепленным бумажным кругом и одновременным перемещением рейки.

В относительном движении круг 3 (делительная окружность) без скольжения обкатывается по ребру планки 6, с которым совпадает делительная (средняя) прямая рейка. Рейку относительно нулевого положения можно устанавливать по шкале 7 со сдвигом до 10 мм. Колеса, изготовленные со сдвигом рейки, называются корригированными.

2. Закрепив на диске прибора бумажный круг, установить рейку в крайнее левое положение и карандашом обвести зубья рейки. Затем, сдвинув рейку примерно на 5-7 мм. Повторить обводку зубьев рейки - до тех пор, пока она не передвинется в крайнее правое положение.

3. Повторить п.2 на второй половине бумажного круга, сдвинув рейку на величину χ m от центра бумажного круга и вычертив контуры трех-четырех корригированных зубьев.

4. Рассчитать размеры зубчатых колес (нормального и с положительным корригированнием) по формулам табл. 1. Результаты занести в таблицу.

5. Нанести на бумажный круг, имитирующий нормальное и корригированное колеса, диаметры: начальный d_w, делительный d, диаметр впадин d_f и сравнить их численные значения с полученными при вычерчивании.

По делительной окружности измерить толщину зубьев и шаг зацепления: сверить полученные величины с расчетными.

Рис. 4. Построение нулевого и корригированного колес